drivers/net/can/vxcan.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * vxcan.c - Virtual CAN Tunnel for cross namespace communication
   4  *
   5  * This code is derived from drivers/net/can/vcan.c for the virtual CAN
   6  * specific parts and from drivers/net/veth.c to implement the netlink API
   7  * for network interface pairs in a common and established way.
   8  *
   9  * Copyright (c) 2017 Oliver Hartkopp <socketcan@hartkopp.net>
  10  */
  11
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/netdevice.h>
  15 #include <linux/if_arp.h>
  16 #include <linux/if_ether.h>
  17 #include <linux/can.h>
  18 #include <linux/can/dev.h>
  19 #include <linux/can/skb.h>
  20 #include <linux/can/vxcan.h>
  21 #include <linux/can/can-ml.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <net/rtnetlink.h>
  24
  25 #define DRV_NAME "vxcan"
  26
  27 MODULE_DESCRIPTION("Virtual CAN Tunnel");
  28 MODULE_LICENSE("GPL");
  29 MODULE_AUTHOR("Oliver Hartkopp <socketcan@hartkopp.net>");
  30 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
  31
  32 struct vxcan_priv {
  33         struct net_device __rcu *peer;
  34 };
  35
  36 static netdev_tx_t vxcan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
  37 {
  38         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
  39         struct net_device *peer;
  40         struct canfd_frame *cfd = (struct canfd_frame *)skb->data;
  41         struct net_device_stats *peerstats, *srcstats = &dev->stats;
  42         u8 len;
  43
  44         if (can_dropped_invalid_skb(dev, skb))
  45                 return NETDEV_TX_OK;
  46
  47         rcu_read_lock();
  48         peer = rcu_dereference(priv->peer);
  49         if (unlikely(!peer)) {
  50                 kfree_skb(skb);
  51                 dev->stats.tx_dropped++;
  52                 goto out_unlock;
  53         }
  54
  55         skb = can_create_echo_skb(skb);
  56         if (!skb)
  57                 goto out_unlock;
  58
  59         /* reset CAN GW hop counter */
  60         skb->csum_start = 0;
  61         skb->pkt_type   = PACKET_BROADCAST;
  62         skb->dev        = peer;
  63         skb->ip_summed  = CHECKSUM_UNNECESSARY;
  64
  65         len = cfd->len;
  66         if (netif_rx_ni(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
  67                 srcstats->tx_packets++;
  68                 srcstats->tx_bytes += len;
  69                 peerstats = &peer->stats;
  70                 peerstats->rx_packets++;
  71                 peerstats->rx_bytes += len;
  72         }
  73
  74 out_unlock:
  75         rcu_read_unlock();
  76         return NETDEV_TX_OK;
  77 }
  78
  79
  80 static int vxcan_open(struct net_device *dev)
  81 {
  82         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
  83         struct net_device *peer = rtnl_dereference(priv->peer);
  84
  85         if (!peer)
  86                 return -ENOTCONN;
  87
  88         if (peer->flags & IFF_UP) {
  89                 netif_carrier_on(dev);
  90                 netif_carrier_on(peer);
  91         }
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static int vxcan_close(struct net_device *dev)
  96 {
  97         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
  98         struct net_device *peer = rtnl_dereference(priv->peer);
  99
 100         netif_carrier_off(dev);
 101         if (peer)
 102                 netif_carrier_off(peer);
 103
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 static int vxcan_get_iflink(const struct net_device *dev)
 108 {
 109         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
 110         struct net_device *peer;
 111         int iflink;
 112
 113         rcu_read_lock();
 114         peer = rcu_dereference(priv->peer);
 115         iflink = peer ? peer->ifindex : 0;
 116         rcu_read_unlock();
 117
 118         return iflink;
 119 }
 120
 121 static int vxcan_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
 122 {
 123         /* Do not allow changing the MTU while running */
 124         if (dev->flags & IFF_UP)
 125                 return -EBUSY;
 126
 127         if (new_mtu != CAN_MTU && new_mtu != CANFD_MTU)
 128                 return -EINVAL;
 129
 130         dev->mtu = new_mtu;
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static const struct net_device_ops vxcan_netdev_ops = {
 135         .ndo_open       = vxcan_open,
 136         .ndo_stop       = vxcan_close,
 137         .ndo_start_xmit = vxcan_xmit,
 138         .ndo_get_iflink = vxcan_get_iflink,
 139         .ndo_change_mtu = vxcan_change_mtu,
 140 };
 141
 142 static void vxcan_setup(struct net_device *dev)
 143 {
 144         struct can_ml_priv *can_ml;
 145
 146         dev->type               = ARPHRD_CAN;
 147         dev->mtu                = CANFD_MTU;
 148         dev->hard_header_len    = 0;
 149         dev->addr_len           = 0;
 150         dev->tx_queue_len       = 0;
 151         dev->flags              = (IFF_NOARP|IFF_ECHO);
 152         dev->netdev_ops         = &vxcan_netdev_ops;
 153         dev->needs_free_netdev  = true;
 154
 155         can_ml = netdev_priv(dev) + ALIGN(sizeof(struct vxcan_priv), NETDEV_ALIGN);
 156         can_set_ml_priv(dev, can_ml);
 157 }
 158
 159 /* forward declaration for rtnl_create_link() */
 160 static struct rtnl_link_ops vxcan_link_ops;
 161
 162 static int vxcan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
 163                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
 164                          struct netlink_ext_ack *extack)
 165 {
 166         struct vxcan_priv *priv;
 167         struct net_device *peer;
 168         struct net *peer_net;
 169
 170         struct nlattr *peer_tb[IFLA_MAX + 1], **tbp = tb;
 171         char ifname[IFNAMSIZ];
 172         unsigned char name_assign_type;
 173         struct ifinfomsg *ifmp = NULL;
 174         int err;
 175
 176         /* register peer device */
 177         if (data && data[VXCAN_INFO_PEER]) {
 178                 struct nlattr *nla_peer;
 179
 180                 nla_peer = data[VXCAN_INFO_PEER];
 181                 ifmp = nla_data(nla_peer);
 182                 err = rtnl_nla_parse_ifla(peer_tb,
 183                                           nla_data(nla_peer) +
 184                                           sizeof(struct ifinfomsg),
 185                                           nla_len(nla_peer) -
 186                                           sizeof(struct ifinfomsg),
 187                                           NULL);
 188                 if (err < 0)
 189                         return err;
 190
 191                 tbp = peer_tb;
 192         }
 193
 194         if (ifmp && tbp[IFLA_IFNAME]) {
 195                 nla_strscpy(ifname, tbp[IFLA_IFNAME], IFNAMSIZ);
 196                 name_assign_type = NET_NAME_USER;
 197         } else {
 198                 snprintf(ifname, IFNAMSIZ, DRV_NAME "%%d");
 199                 name_assign_type = NET_NAME_ENUM;
 200         }
 201
 202         peer_net = rtnl_link_get_net(net, tbp);
 203         if (IS_ERR(peer_net))
 204                 return PTR_ERR(peer_net);
 205
 206         peer = rtnl_create_link(peer_net, ifname, name_assign_type,
 207                                 &vxcan_link_ops, tbp, extack);
 208         if (IS_ERR(peer)) {
 209                 put_net(peer_net);
 210                 return PTR_ERR(peer);
 211         }
 212
 213         if (ifmp && dev->ifindex)
 214                 peer->ifindex = ifmp->ifi_index;
 215
 216         err = register_netdevice(peer);
 217         put_net(peer_net);
 218         peer_net = NULL;
 219         if (err < 0) {
 220                 free_netdev(peer);
 221                 return err;
 222         }
 223
 224         netif_carrier_off(peer);
 225
 226         err = rtnl_configure_link(peer, ifmp);
 227         if (err < 0)
 228                 goto unregister_network_device;
 229
 230         /* register first device */
 231         if (tb[IFLA_IFNAME])
 232                 nla_strscpy(dev->name, tb[IFLA_IFNAME], IFNAMSIZ);
 233         else
 234                 snprintf(dev->name, IFNAMSIZ, DRV_NAME "%%d");
 235
 236         err = register_netdevice(dev);
 237         if (err < 0)
 238                 goto unregister_network_device;
 239
 240         netif_carrier_off(dev);
 241
 242         /* cross link the device pair */
 243         priv = netdev_priv(dev);
 244         rcu_assign_pointer(priv->peer, peer);
 245
 246         priv = netdev_priv(peer);
 247         rcu_assign_pointer(priv->peer, dev);
 248
 249         return 0;
 250
 251 unregister_network_device:
 252         unregister_netdevice(peer);
 253         return err;
 254 }
 255
 256 static void vxcan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
 257 {
 258         struct vxcan_priv *priv;
 259         struct net_device *peer;
 260
 261         priv = netdev_priv(dev);
 262         peer = rtnl_dereference(priv->peer);
 263
 264         /* Note : dellink() is called from default_device_exit_batch(),
 265          * before a rcu_synchronize() point. The devices are guaranteed
 266          * not being freed before one RCU grace period.
 267          */
 268         RCU_INIT_POINTER(priv->peer, NULL);
 269         unregister_netdevice_queue(dev, head);
 270
 271         if (peer) {
 272                 priv = netdev_priv(peer);
 273                 RCU_INIT_POINTER(priv->peer, NULL);
 274                 unregister_netdevice_queue(peer, head);
 275         }
 276 }
 277
 278 static const struct nla_policy vxcan_policy[VXCAN_INFO_MAX + 1] = {
 279         [VXCAN_INFO_PEER] = { .len = sizeof(struct ifinfomsg) },
 280 };
 281
 282 static struct net *vxcan_get_link_net(const struct net_device *dev)
 283 {
 284         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
 285         struct net_device *peer = rtnl_dereference(priv->peer);
 286
 287         return peer ? dev_net(peer) : dev_net(dev);
 288 }
 289
 290 static struct rtnl_link_ops vxcan_link_ops = {
 291         .kind           = DRV_NAME,
 292         .priv_size      = ALIGN(sizeof(struct vxcan_priv), NETDEV_ALIGN) + sizeof(struct can_ml_priv),
 293         .setup          = vxcan_setup,
 294         .newlink        = vxcan_newlink,
 295         .dellink        = vxcan_dellink,
 296         .policy         = vxcan_policy,
 297         .maxtype        = VXCAN_INFO_MAX,
 298         .get_link_net   = vxcan_get_link_net,
 299 };
 300
 301 static __init int vxcan_init(void)
 302 {
 303         pr_info("vxcan: Virtual CAN Tunnel driver\n");
 304
 305         return rtnl_link_register(&vxcan_link_ops);
 306 }
 307
 308 static __exit void vxcan_exit(void)
 309 {
 310         rtnl_link_unregister(&vxcan_link_ops);
 311 }
 312
 313 module_init(vxcan_init);
 314 module_exit(vxcan_exit);